例谈生物学学业水平测试命题的科学性

宋正海

(江苏省盱眙中学 淮安 211700)

随着各级考试和评价体系的完善，原创试题科学性与否是考量试题本身质量的首要指标。生物学科历年学业水平测试试题，不仅对学科教学具有很强的指导作用，也为学科教师命制原创试题带来一定的示范作用。笔者选取2018年江苏省学业水平测试生物学卷中深受热议的2个问题，从命题的科学性角度加以剖析。

1 题干设计科学性

试题的题干既是设计问题的情境，也是解决问题的首要信息。在设计选择题时，题干一般为陈述句，即题干与其匹配的选项构成完整的一句话；而为了使问题的设问科学、无异义，有时会用括号及其内的文字对题干中的叙述加以补充说明。

例1 (T12)图示是一位学生制作的分子结构模型(●表示脱氧核糖)，该模型模拟的是

A. 信使RNA单链结构

B. DNA双螺旋结构

C. 蛋白质空间结构

D. 转运RNA单链结构

分析： 有些教师认为本题题干中“(●表示脱氧核糖)”略显多余，去除对本题解答无影响，同时也可使题干更精炼。果真如此吗？笔者认为： 题干中“(●表示脱氧核糖)”是对模拟模型分子的限制，一旦失去此限制性叙述，设问的问题会变得不确定、复杂化。观察图示可知，这位学生模拟的是一种具有双螺旋结构的分子局部结构。在诸多的分子结构中，具有双螺旋结构的不仅只有DNA分子，在RNA等分子中也普遍存在。RNA种类较多，以高中生物学中常见的tRNA、 rRNA和mRNA为例加以阐述。tRNA分子只由一条链组成，含有73～94个核糖核苷酸。构成tRNA二级结构的要素有： 环、茎、臂。一个典型的tRNA的二级结构像三叶草，含有四个环和四个茎。环由链内没有配对的碱基突出而成，如反密码子位于反密码子环上；茎则是由链内碱基互补配对形成，其互补配对的碱基形成局部A型双螺旋。rRNA也称为核糖体RNA，根据沉降系数的高低，rRNA在原核生物中分为5S rRNA、 16S rRNA和23S rRNA三种，真核生物中分为5S rRNA、 5.8S rRNA、 18S rRNA和28S rRNA四种。在所有的rRNA分子上都存在大量的链内互补序列，这些互补序列往往会形成短螺旋结构，如5S rRNA的二级结构有5段螺旋区，而16S rRNA内部存在更多的短螺旋区。分析mRNA的二级结构可知，出现在mRNA分子上最多的二级结构部件也是茎环结构。

命题建议： 由以上分析可知，在RNA的二级结构中出现双螺旋现象是比较普遍的，双螺旋结构并非双链DNA所特有。其实，认为题干中“(●表示脱氧核糖)”无意义的教师在读题时，亦已从心里默认了只有双链DNA分子具有双螺旋结构。这是命制试题的大忌，在设计题干时，为了减小冗长的叙述对关键信息的干扰，我们往往需对题干的叙述进行提炼精减，这时命题者会无意间把自己贮备的知识默认到题干中，而不加以叙述说明，其最终结果必然带来对试题科学性的质疑，如以上所述。所以，上述真题题干中“(●表示脱氧核糖)”不仅不可删除，而且也是本题关键要素，它不仅保证了试题在知识上的科学性，而且也使试题答案指向更明确，便于作答。

2 问题设计科学性

在命制非选择题时，试题设问的设计是最后一道工序，直接关系到试题命制的成败，而设问的科学性与否是重中之重。如何保证最后的设问科学性，笔者认为： 缩小设问的范围，明确设问的指向性，是保证试题命制科学性重要措施之一。

例2 (T37.4)图示类囊体腔中的O2扩散到细胞质基质，至少需要通过 ▲ 层生物膜。

分析： 有教师认为该小题如改为：“图示类囊体腔中的O2被利用，至少需要通过 ▲ 层生物膜。”会更精彩，而且给出答案为“5”。这种改法和给出的答案是基于高中阶段对光合作用与呼吸作用的认知。高中阶段认为： O2在叶绿体类囊体薄膜内侧产生后，扩散到同一细胞的线粒体内膜，被[H]还原成H2O，这个过程至少通过5层生物膜。以上分析看似无可挑剔，但实际上把生物体内生理生化过程简单化和孤立化了。生物体是一个有机整体，任一生理过程往往与多个其他的生理过程关联，气候等环境条件也会对其代谢产生直接或间接影响。

其实，我们在这里不能忽略植物的光呼吸过程对O2的利用。光呼吸是一个氧化过程，植物只有在光照下才能进行，不同于暗呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)。对于像水稻、小麦、大豆一样的C3植物，在干旱、火热的日子里，为防止蒸腾作用过强，气孔会关闭，这时CO2不能进入叶片，O2也不能逸出叶片。其结果是叶内CO2很少，而光合作用的光反应所释放的O2又在叶片内积累。这种情况下，卡尔文循环中产生的核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在RuBP加氧酶催化下，被O2氧化成磷酸乙醇酸，后者在磷酸酶作用下，脱去磷酸而生成光呼吸的底物乙醇酸。以上过程都是在叶绿体内进行的，这种情况下类囊体腔中的O2被利用只需要扩散到叶绿体基质，只需通过类囊体1层生物膜。而真题通过“扩散到细胞质基质”的问题指向性叙述，使试题的设问变得清晰明了，也使试题问题的设置更科学。

命题建议： 在非选择题的设问命制时，要尽量减小设问的范围，明确答案的指向，切不可模棱两可。高中生物学教材因篇幅所限，对生物体内一些重要生理过程的叙述，并未穷尽所有，如光合作用产生O2的利用，不仅仅局限于有氧呼吸的利用，还可能参与植物的光呼吸。在命制试题时，理应充分考虑生物体内生理过程的复杂性；为了规避因生理过程复杂性而带来的不确定，应缩小问题所要考查的范围，问题的指向性要明确，如真题明确指出是“O2扩散到细胞质基质”而不是“O2被利用”。如果只局限于高中教材所述的知识层面，往往就会使命制的试题缺乏科学性依据，质量得不到保证，从而事与愿违。